Композиты наночастиц серебра с антибиотиком могут стать антимикробными препаратами нового поколения

Медики все чаще отмечают, что у патогенных бактерий вырабатывается устойчивость к различным антибиотикам. Число видов таких бактерий постоянно растет, а поиск и разработка новых и действенных антибиотиков идет медленно. В результате бактериальная антибиотикорезистентность стала угрозой для здравоохранения.

Ученые ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН», Сибирского федерального университета и Сибирской государственный университет науки и технологий им. М. Ф. Решетнева синтезировали антибактериальные композиты на основе наночастиц серебра, покрытых антибиотиками. Из-за ингибирующих свойств обоих компонентов новый материал успешно расправляется с патогенными бактериями и в перспективе может быть использован в борьбе с бактериальными заболеваниями.

Наноматериалы обладают уникальными свойствами. Например, наночастицы серебра отличаются антибактериальными, антиоксидантными, противовоспалительными, антитромбоцитарными и противоопухолевыми качествами; поэтому они активно используются в медицине. Исследователи добавляли к наночастицам серебра антибиотики цефалоспоринового ряда (динатрийцефтриаксон, цефотаксим натрия, цефазолин натрия и цефоперазон натрия). Такие антибиотики часто используются против бактериальных заболеваний, однако резистентность бактерий к ним возрастает. Исследователи установили, что создание композита, соединяющего антибиотики с наночастицами серебра, может уменьшить эту проблему.

Исследование антибактериальной активности на образцах. Источник: пресс-служба ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН»

Антибактериальную активность полученных композитов ученые проверяли на золотистом стафилококке и кишечной палочке. Все композиты из наночастиц серебра с антибиотиком проявляли более высокую, чем у чистых лекарственных соединений, антибактериальную активность.

«Разработка антибактериальных препаратов с новой химической структурой сложна, дорогостояща и требует много времени. В то же время разработка новых комбинированных лекарств на основе известных антибиотиков может оказаться более эффективной, менее дорогостоящей и трудоемкой. Мы синтезировали композит наночастиц серебра в сочетании с различными цефалоспориновыми антибиотиками. Антибиотики цефалоспорины проявляют бактерицидное действие, подавляя активность бактериальных ферментов, препятствуя синтезу пептидогликанового слоя на стадии размножения и, тем самым, повреждая клеточную стенку бактерий. Наночастицы серебра, со своей стороны, оказывают губительное действие на мембрану, метаболизм и генетический аппарат бактерий. Таким образом, оба компонента комплекса оказывают повреждающее действие на клеточную стенку исследованных бактерий», — рассказал научный сотрудник Института химии и химической технологии СО РАН кандидат химических наук Сергей Александрович Воробьев.

Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда.